Vật lý hạt và vũ trụ học - những kết quả đầu tiên của LHC
Gặp gỡ Blois lần thứ 22 diễn ra từ ngày 15 đến 20-7-2010 trong Lâu đài Blois, lâu đài hoàng gia xưa nằm trên đỉnh đồi giữa trung tâm đô thị cổ Blois, thành phố kết nghĩa với cố đô Huế của Việt Nam ta. Cũng như Huế trải rộng dọc đôi bờ sông Hương êm đềm thơ mộng, Blois nép mình bên sông Loire, giữa một thung lũng cho đến nay vẫn còn giữ được vẻ đẹp nguyên sơ hoang dã, nơi có nhiều toà lâu đài đế vương, công hầu nguy nga, lộng lẫy được xây cất vào thời Trung đại và thời Phục hưng. Cũng như cố đô Huế, thung lũng sông Loire được UNESCO công nhận là Di sản Văn hoá thế giới.
Nơi hội tụ các nhà vật lý 26 nước
Dự cuộc gặp năm nay có 151 nhà vật lý của 26 nước, đông nhất là Mỹ (46), tiếp đến là Pháp (17) và Nga (17). Mấy con số đó nói lên phần nào rằng vật lý học đang phát triển mạnh mẽ ở Mỹ và châu Âu. Ngoài ra, ta còn gặp các nhà vật lý nhiều nước và vùng lãnh thổ khác nhau thuộc bốn châu lục (không thấy châu Phi) như: Anh, Đức, Italy, Tây Ban Nha, Ba Lan, Na Uy, Hy Lạp… đến từ châu Âu; Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc, lãnh thổ Đài Loan, Hàn Quốc, Iran… đến từ châu Á; Canada, Mexico, Brazil… từ châu Mỹ; và Australia từ châu Đại Dương.
Hầu hết họ là những nhà vật lý của những trường đại học và viện nghiên cứu lớn. Ta gặp ở Blois nhiều tiến sĩ, giáo sư, viện sĩ LB Nga đến từ Viện Hàn lâm khoa học, Đại học Quốc gia Moskva mang tên Lomonosov, Viện Vật lý Lebedev, Viện Vật lý lý thuyết và thực nghiệm Moskva… Ta cũng gặp nhiều nhà vật lý Mỹ đến từ Trung tâm Quốc gia Máy gia tốc mang tên Fermi (gọi tắt là Fermilab) và từ các trường đại học nổi tiếng như Yale, Stanford, Cornell, Rutgers, California, Virginia, Columbia, v.v.
GS Trần Thanh Vân, tiến sĩ khoa học vật lý, Chủ tịch Gặp gỡ Blois, có nhã ý chọn thành phố Blois cổ kính để hằng năm đều đặn mở các hội nghị quốc tế khoa học đa ngành, nhằm giúp các bạn đồng nghiệp đến từ các châu lục khác nhau có dịp vừa dự hội nghị, vừa kết hợp đi thăm một số di tích lịch sử - văn hoá nổi tiếng trong thung lũng sông Loire để từ đó có cảm nhận trực quan về nền kiến trúc cổ huy hoàng của nước Pháp.
Gặp gỡ Blois được tổ chức lần đầu vào năm 1989, và rồi từ đó đến nay, suốt 21 năm qua, năm nào cũng diễn ra đều đặn vào mùa hè ở Pháp, với khí trời ôn đới dịu mát (nhiệt độ ở Blois hôm khai mạc cuộc gặp là 18-26 0C), giúp các nhà vật lý làm việc ít mệt mỏi, đồng thời, được thảnh thơi thưởng ngoạn vẻ đẹp của cảnh sắc thiên nhiên cũng như của những lâu đài cổ xưa nước Pháp. Họ vừa đến họp, vừa tiện thể mang theo người yêu hoặc vợ, con đi du lịch.
LHC - Máy Va chạm Hadron Lớn
Cuộc gặp diễn ra trong lâu đài hoàng gia Blois.
Gặp gỡ Blois là một hội nghị khoa học quốc tế đa ngành. Nhìn lại chủ đề của những lần gặp gỡ trước, trong thập niên đầu tiên của thế kỷ 21, ta có thể dễ dàng nhận thấy điều ấy. Năm 2000, chủ đề là: Những biên giới của sự sống. Năm 2001: Những biên giới của Vũ trụ. Năm 2002: Sự bất đối xứng giữa vật chất và phản vật chất. Năm 2003: Vũ trụ học vật lý. Năm 2004: Những thách thức trong khoa học khí hậu. Năm 2005: Tán xạ đàn hồi và nhiễu xạ. Năm 2006: Khoa học hành tinh - những thách thức và khám phá. Năm 2007: Vật chất và năng lượng trong Vũ trụ - từ tổng hợp hạt nhân đến vũ trụ học. Năm 2008: Những thách thức trong vật lý thiên văn hạt. Và năm 2009: Những ô cửa sổ nhìn ra Vũ trụ.
Nhận rõ tính chất đa ngành của các lần gặp gỡ trước đây, ta càng hiểu hơn chuyên đề của Gặp gỡ Bloisnăm nay: Vật lý hạt và vũ trụhọc - những kết quả đầu tiên của LHC. Vậy LHC là gì? Đó là một cụm từ rất quen thuộc đối với giới vật lý, nhưng có phần khó hiểu đối với bạn đọc không chuyên. LHC là ba chữ cái đầu dùng để viết tắt cụm từ tiếng Anh Large Hadron Collider có nghĩa Máy Va chạm Hadron Lớn. Khác với loại máy gia tốc thẳng - hay còn gọi là máy gia tốc tuyến tính - không lớn lắm mà ta thường gặp ở nhiều nước, đây là cỗ máy gia tốc tròn - hay còn gọi là máy gia tốc hình xuyến - lớn nhất hành tinh, có thể tạo ra những va chạm của loại hạt hadron như proton. Đường ống dẫn hạt dài tới 27 km, rộng 3,8 m, là một loại đường hầm, ta có thể hình dung phần nào giống đường xe điện ngầm, chạy vòng tròn trong lòng đất ở vùng biên giới Pháp - Thuỵ Sĩ. LHC do Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN) xây dựng nên.
Ban đầu, CERN chỉ bao gồm các nước Tây Âu và Bắc Âu nhưng, về sau, thu hút thêm sự tham gia của nhiều nước Trung Âu và Đông Âu (như: Ba Lan, CH Czech, Bulgaria, Hungaria, Slovakia, v.v.) , và cả nhiều nước khác trên thế giới (như: Mỹ, Nga, Nhật Bản, Ấn Độ, Israel, Thổ Nhĩ Kỳ…).
Số nhà vật lý Trung Hoa đại lục và lãnh thổ Đài Loan đến cuộc gặp năm nay còn ít. Dù sao ta cũng có thể thấy mấy tiến sĩ đến từ Viện Vật lý Năng lượng cao Bắc kinh, và từ một số viện nghiên cứu cũng như trường đại học ở đảo Đài Loan.
Về các nhà vật lý người Việt hiện làm việc ỏ nước ngoài, bên cạnh GS Trần Thanh Vân và nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Hồng Vân ở Pháp, ta còn gặp GS Trịnh Xuân Thuận và GS Phạm Quang Hưng ở Đại học Virgina, Mỹ. Từ Hà Nội đến Blois dự họp có TS Nguyễn Anh Kỳ, Viện Vật lý thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Mặc dù đang bận việc ở Paris, nhà vật lý Việt Nam nổi tiếng Nguyễn Văn Hiệu vẫn dành ra một ngày để ghé thăm cuộc gặp, trò chuyện với những đồng nghiệp quen biết…
Nhớ lại cách đây chưa đầy một năm, trưa 23-11-2009, các nhà bác học và kỹ sư làm việc tại CERN lần đầu tiên cho chạy thử LHC, tức là cho hai chùm proton tách biệt, một chùm bay theo chiều kim đồng hồ, và chùm kia bay theo chiều ngược lại, và gia tốc chúng tới một vận tộc cực cao, xấp xỉ vận tốc ánh sáng, tức là xấp xỉ 300.000 km/s, rồi buộc chúng va chạm vào nhau dữ dội, để từ đó, “nhìn thấy” các “mảnh vụn” bay ra, nhằm thấu hiểu cấu trúc bên trong của proton, cũng như khảo sát các hiện tượng vật lý khác thường mới xuất hiện để rồi từ đó có thể xây dựng một nền vật lý mới bên ngoài Mô hình Chuẩn hiện nay.
Các detector (máy dò) ALICE, ATLAS, CMS, LHCb giúp giới nghiên cứu dò tìm những hiện tượng vật lý mới ở vùng năng lượng cực cao. Do đó, chuyên ngành vật lý này được gọi là vật lý năng lượng cao.
Viện Dubna tặng GS Trần Thanh Vân Huy chương Danh dự
Trong phiên họp đầu tiên, sau lời khai mạc của GS Trần Thanh Vân, ông Marc Gricourt, Thị trưởng Blois, nhà lãnh đạo địa phương của Đàng Xã hội Pháp, phát biểu ý kiến chào mừng, cho biết từ nhiều năm nay thành phố Blois luôn cảm thấy tự hào và hết lòng ủng hộ các cuộc gặp gỡ khoa học do GS Trần Thanh Vân tổ chức, coi đó là một sự kiện quan trọng trong đời sống khoa học của Blois và cả của nước Pháp.
Tiếp đó, GS Mikhail Itkis, Quyền Giám đốc Viện Liên hợp Nghiên cứu hạt nhân Dubna, một viện nghiên cứu lớn có 18 quốc gia thành viên, đặt trụ sở tại Dubna, LB Nga, đã công bố quyết định của Viện tặng GS Trần Thanh Vân Huy chương Danh dự, để công nhận những đóng góp xuất sắc của ông đối với vật lý hạt cơ bản cũng như đối với sự hợp tác lâu năm và đầy hiệu quả giữa các nhà khoa học của Viện Dubna với Việt Nam.
Về khả năng xuất hiện một nền vật lý mới
Sau khi nghỉ giải lao, cuộc gặp bắt đầu nghe báo cáo và thảo luận chung quanh các kết quả mới nhất thu được tại các detector của LHC cũng như triển vọng to lớn đang mở ra phía trước. Đây thật sự là những tin tức “thời sự sốt dẻo” đối với giới vật lý thế giới. Và đây cũng chính là điểm hấp dẫn nhất của Gặp gỡ Blois 2010. Mỗi detector của LHC là một nhà máy lớn, cực kỳ phức tạp và hiện đại.
GS Fabiola Gianotti, nhà vật lý hạt người Italy phụ trách ATLAS, một trong các detector lớn của LHC, cho biết: “LHC là sự khởi đầu của một kỷ nguyên mới, khó tưởng tượng nổi trong vật lý học; chúng ta hy vọng nó sẽ làm thay đổi sách vở vật lý hiện có.”
Với công cụ mới đầy hiệu quả, rất có khả năng xuất hiện một nền vật lý mới bên ngoài Mô hình Chuẩn hiện nay.
LHC ở Geneva trị giá 6,2 tỷ USD, là cỗ máy hiện đại nhất và đắt tiền nhất thế giới hiện nay. Nó tạo ra mức năng lượng cao hơn năng lượng kỷ lục trước kia của máy gia tốc Tevatron ở Fermilab, Mỹ.
Ngoài việc thông báo và thảo luận chung quanh những kết quả đầu tiên thu được tại LHC, Gặp gỡ Blois 2010 cũng lắng nghe các báo cáo về những vấn để thời sự khác trong vật lý hạt cơ bản, như về cuộc săn lùng hạt Higgs, một loại hạt mà theo tiên đoán của lý thuyết về Mô hình Chuẩn thì nhất thiết phải có nhưng, cho đến nay, thực nghiệm vẫn chưa tìm thấy. Nếu tìm thấy hạt Higgs, và không tìm thấy thêm một loại hạt mới nào khác, thì coi như Mô hình Chuẩn được xác nhận hoàn toàn. Nhưng, nếu không tìm thấy hạt Higgs, mà lại tìm thấy một cái gì khác lạ ngoài dự đoán, thì rất có thể cần phải xây dựng một nền vật lý mới bên ngoài Mô hình Chuẩn.
Toà nhà chính trong khuôn viên lâu đài hoàng gia Blois.
Cuộc gặp cũng nghe thông báo những tìm tòi mới về hạt quark đỉnh, về những vi phạm đối xứng CP, về hạt neutrino bên ngoài Mô hình Chuẩn, về bước tiến trong thiên văn học sóng hấp dẫn, về động lực học vũ trụ, về vật chất tối, về sắc động lực học lượng tử toàn ảnh, v.v.
Theo chương trình, trong phiên họp chiều 19-7-2010 sắp tới, GS Trần Thanh Vân sẽ giới thiệu với các nhà vật lý quốc tế, về Trung tâm Quốc tế Khoa học liên ngành đang được xúc tiến xây dựng trên bờ biển Quy Nhơn, tỉnh Bình Định, Việt Nam. Đây là một nơi lý tưởng để các nhà khoa học thuộc nhiều chuyên ngành khác nhau có thể đến mở hội nghị quốc tế, mở các trường mùa hè, mùa đông, các lớp huấn luyện chuyên đề, vừa làm việc vừa kết hợp nghỉ dưỡng bên một bờ biển vào loại đẹp của Việt Nam, có các loại hội trường lớn, nhỏ thích hợp, có khách sạn bốn sao, bể bơi nước ngọt, nhà hàng, quán cà-phê và những con đường dạo bộ giữa rừng dừa cao vút, rừng đước thẫm xanh để tha hồ đắm mình vào suy tư, khám phá, sáng tạo…
Nhiều nhà vật lý các nước cũng tham gia thảo luận về các biện pháp giúp đỡ giới vật lý Việt Nam hội nhập sâu hơn vào cộng đồng vật lý quốc tế.
GS Trịnh Xuân Thuận nói chuyện tại Blois
Trong khuôn khổ Gặp gỡ Blois, còn tổ chức buổi nói chuyện khoa học bằng tiếng Pháp dành cho công chúng Blois, về chủ đề: Vị trí của con người trong Vũ trụ - Big Bang và sau đó. Diễn giả là nhà vật lý thiên văn người Việt nổi tiếng thế giới Trịnh Xuân Thuận, giáo sư Đại học Virginia, Mỹ. Ông vừa được tặng Giải thưởng của UNESCO về phổ biến khoa học, cũng như Giải thưởng của Viện Hàn lâm Pháp về cuốn sách Những con đường của ánh sáng, một tác phẩm có ý nghĩa triết học và khoa học sâu sắc, đã được Phạm Văn Thiều và cộng sự dịch ra tiếng Việt.
GS Trịnh Xuân Thuận cho biết: Từ năm 1543, sau khám phá của nhà thiên văn học Ba Lan Copernic chỉ ra rằng Trái đất không phải là trung tâm của Vũ trụ, các phát hiện khoa học tiếp theo dường như ngày càng hạ thấp vị trí của con người trong Vũ trụ, về không gian cũng như về thời gian. Nhà triết học Pháp Pascal đã phiền muộn thốt lên: “Sự yên lặng vĩnh hằng của không gian vô hạn khiến cho tôi kinh hãi!”Câu nói ấy dường như thể hiện sự “vỡ mộng” của con người trong thế giới nhân sinh.
Thế nhưng, Trịnh Xuân Thuận lại cho rằng, vũ trụ học hiện đại đang quay về ca ngợi thế giới nhân sinh, khám phá ra sự gắn kết xa xăm giữa Vũ trụ và con người. Tất cả chúng ta đều là những hạt bụi của các ngôi sao. Diễn giả cũng chỉ cho mọi người thấy: Vũ trụ đã được điều chỉnh một cách cực kỳ chính xác để cho phép xuất hiện sự tồn tại của con người. Và, Vũ trụ sở dĩ vĩ đại đến thế, là vì dường như, ngay từ đầu, đã được sắp đặt để đến một thời kỳ nào đó thì sản sinh ra con người, với tư cách là nhà quan sát có nhận thức và cảm xúc, biết kinh ngạc say mê trước vẻ đẹp lạ lùng và sự hài hoà tuyệt diệu của Vũ trụ…
Nội dung khác
Tại sao con người cần phải học?
15/09/2016Nguyễn Hữu ĐổngTìm kiếm danh phận
22/07/2011Nguyễn Văn Trọng7 phát hiện bất ngờ sau khi đọc nguyên tác "Hành trình về phương Đông"
03/08/2023Thái Đức PhươngNói với các doanh nhân: "Đỉnh của bạn đâu" để có được...
03/08/2023Nguyễn Tất ThịnhThiên thần” vỗ về những đêm dài thao thức.
03/08/2023Tiểu Mai"Đỉnh Ngu" từ Hiệu ứng Dunning & Kruger
05/06/2022Ngọc HiếuTản mạn nghịch lý và tại sao???
29/12/2007Linh LinhToàn cầu hoá và chuyện thịnh suy của môn văn học
31/01/2006Ngô Tự LậpSống chậm giữa đời nhanh
02/07/2010Lê Thiếu NhơnTương lai trong lòng quá khứ
06/02/2009Nguyễn QuânKế thừa tinh thần yêu nước truyền thống của dân tộc ta trong bối cảnh toàn cầu hóa
02/02/2010Mai Thị QuýBóng đá: trò chơi cũ kỹ theo một trật tự cũ kỹ và trong một thế giới cũ kỹ
22/06/2006Trà Đoá